Joint Monitoring Glacier Displacement of the Cuolangma Glacier Based on Lutan-1 and Sentinel-1A Imageries with SAR Offset-Tracking

LIU Zewei; YANG Chengsheng; LI Tao; WEI Chunrui; ZHOU Linxuan; LÜ Sen; ZHU Sainan

doi:10.13203/j.whugis20240076

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Joint Monitoring Glacier Displacement of the Cuolangma Glacier Based on Lutan-1 and Sentinel-1A Imageries with SAR Offset-Tracking

Photogrammetry and Remote Sensing | 更新时间：2026-11-05

- Joint Monitoring Glacier Displacement of the Cuolangma Glacier Based on Lutan-1 and Sentinel-1A Imageries with SAR Offset-Tracking
- Geomatics and Information Science of Wuhan University Vol. 51, Issue 3, Pages: 503-518(2026)
- 作者机构：
  
  1.长安大学地质工程与测绘学院,陕西西安,710054
  2.自然资源部国土卫星遥感应用中心,北京,100048
  3.中国地质环境监测院,北京,100081
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13203/j.whugis20240076
  CLC： P237
- Received：08 March 2024，
  
  Published：05 March 2026
- 稿件说明：
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刘泽伟,杨成生,李涛，等.联合Lutan-1和Sentinel-1A SAR偏移量追踪技术的错朗玛冰川位移监测[J].武汉大学学报（信息科学版）,2026,51(3):503-518.

LIU Zewei ,YANG Chengsheng ,LI Tao ,et al.Joint Monitoring Glacier Displacement of the Cuolangma Glacier Based on Lutan-1 and Sentinel-1A Imageries with SAR Offset-Tracking[J].Geomatics and Information Science of Wuhan University,2026,51(3):503-518.
刘泽伟,杨成生,李涛，等.联合Lutan-1和Sentinel-1A SAR偏移量追踪技术的错朗玛冰川位移监测[J].武汉大学学报（信息科学版）,2026,51(3):503-518. DOI：10.13203/j.whugis20240076

LIU Zewei ,YANG Chengsheng ,LI Tao ,et al.Joint Monitoring Glacier Displacement of the Cuolangma Glacier Based on Lutan-1 and Sentinel-1A Imageries with SAR Offset-Tracking[J].Geomatics and Information Science of Wuhan University,2026,51(3):503-518. DOI：10.13203/j.whugis20240076

摘要

全球气候变暖导致冰川积雪加速消融，造成一系列冰川泥石流、冰湖溃决等地质灾害。中国自主研发的陆地探测一号（Lutan-1，LT-1）卫星在冰川位移监测中的应用潜力尚缺乏系统评估。选取中国西藏自治区错朗玛冰川为实验对象，分别采用2022年哨兵1号A星（Sentinel-1A）影像和LT-1影像，对冰川位移进行了偏移量监测技术的对比研究，并利用Helmert方差分量估计方法联合两种影像解算冰川三维形变速率。研究结果表明，中值窗口偏移量解算方法和均值窗口偏移量解算方法均能提高偏移量解算的精度，且LT-1在偏移量解算精度和空间分辨率方面均优于Sentinel-1A。实验结果显示，错朗玛冰川在2022年方位向和视线向最大累积形变量分别为21.45 m和-7.61 m。联合解算的三维形变速率结果表明，冰川在2022-04—2022-09期间，东西向、南北向和垂直向最大形变速率分别为-0.125 m/d、0.147 m/d和-0.134 m/d。冰川顶部位移主要向东和北方向，呈现逐渐退缩趋势，冰川中部位移主要向西和北方向，冰川物质逐渐积累。冰川下部位移主要向东和北方向，呈现逐渐退缩的趋势。

Abstract

Objectives

Against the backdrop of global climate warming accelerating the melting of glaciers and snow

which in turn triggers geological disasters such as glacier debris flows and glacial lake outburst floods

monitoring glacier displacement using China's independently developed Lutan-1 (LT-1) satellite helps fill the gap in the currently limited research on this topic.

Methods

We selected the Cuolangma Glacier in Tibet

China

as the experimental subject and conducted a comparative study of glacier displacement using offset tracking techniques with Sentinel-1A imagery and LT-1 imagery from 2022. Additionally

the Helmert variance component estimation method was applied to jointly process both datasets to calculate the glacier's three-dimensional deformation rate.

Results

Experimental results indicate that both the median window and mean window offset tracking methods improve the accuracy of offset calculations. It also shows that LT-1 provides higher offset calculation accuracy and spatial resolution compared to Sentinel-1A. Experimental results further reveal that the maximum cumulative displacements of the Cuolangma Glacier in 2022 along the azimuth and line of sight (LOS) directions a 21.45 m and -7.61 m

respectively. The jointly processed three-dimensional deformation rate results show that

from April to September 2022

the maximum deformation rates of the glacier in the east-west

north-south

and vertical directions were -0.125 m/d

0.147 m/d

and -0.134 m/d

respectively. The displacement of the glacier's upper part primarily occurred towards the east and north

showing a gradual retreat trend. The displacement in the middle part primarily occurred towards the west and north

with glacier material gradually accumulating

and the displacement in the lower part primarily occurred towards the east and north

also showing a gradual retreat trend.

Conclusions

The LT-1 satellite data from China

using offset tracking technology

can effectively monitor glacier movement and shows superior performance compared to Sentinel-1A. The joint processing method provides a valuable reference for three-dimensional glacier monitoring in the high-altitude regions of Tibet.

关键词

Keywords

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